Monitorear los cambios en la temperatura y la presión del agua en el fondo marino puede mejorar la comprensión de la circulación oceánica, el clima y los peligros naturales como los tsunamis.
por Saima May Sidik, Unión Geofísica Americana
En los últimos años, los científicos han comenzado a recopilar mediciones submarinas a través de una red de infraestructura existente que se extiende millones de kilómetros alrededor del planeta: los cables submarinos de telecomunicaciones de fibra óptica que nos proporcionan servicios como internet y telefonía.
Sin interferir con su propósito original, los cables pueden usarse como sensores para medir pequeñas variaciones en las señales luminosas que los atraviesan, lo que permite a los científicos aprender más sobre el mar. Meichen Liu y sus colegas desarrollaron recientemente un nuevo instrumento, compuesto por un receptor y un modulador de intensidad de microondas ubicado en una estación costera, que facilita este enfoque. Su trabajo se publicó en Geophysical Research Letters .
Los cables transcontinentales de fibra óptica se dividen en subsecciones mediante repetidores, instrumentos ubicados cada 50 a 100 kilómetros que amplifican las señales luminosas portadoras de información para que mantengan su intensidad durante el trayecto a su destino. En cada repetidor, un instrumento llamado rejilla de Bragg de fibra refleja una pequeña cantidad de luz hacia el repetidor anterior para supervisar la integridad del cable.
Al observar y cronometrar estas reflexiones, el nuevo instrumento mide los cambios en el tiempo que tarda la luz en viajar entre repetidores. Estos cambios proporcionan información sobre cómo el agua circundante modifica la forma del cable, y los investigadores utilizaron esta información para inferir propiedades como la temperatura diaria y semanal del agua y los patrones de mareas.
La mayoría de los trabajos previos que utilizaban cables de telecomunicaciones para la detección consideraban el cable completo como un único sensor, y los trabajos que los utilizaban para la detección distribuida requerían láseres ultraestables. Este instrumento permitió al equipo realizar la detección distribuida utilizando láseres no estabilizados más rentables.
El equipo de investigación incluyó geofísicos, ingenieros electrónicos e ingenieros de cables. Probaron el instrumento durante 77 días en el verano de 2024 en EllaLink, un cable de operación con 82 subsecciones que conecta Portugal y Brasil. A medida que las temperaturas y las mareas subían y bajaban, el cable transatlántico se estiraba y contraía, lo que proporcionaba cambios mensurables en la luz que viajaba por él.
Más información: Meichen Liu et al., Detección distribuida transoceánica de mareas a través de un cable de telecomunicaciones entre Portugal y Brasil, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2024GL114414
